10個(gè)使用麥克風(fēng)時(shí)要知道的重要聲學(xué)知識(shí)

 1、混響

聲音在房間內(nèi)衰減的方式是影響聲音錄制的重要因素。混響對(duì)聲音的作用是兩面的，可以更好也可以更壞，混響時(shí)間是其中重要的條件。混響時(shí)間指的是從聲源停止發(fā)聲到聲音完全消失所間隔的時(shí)間。用更技術(shù)性的語言描述就是：聲音衰減60dB所需要的時(shí)間。 對(duì)語言和人聲的錄音來說，混響時(shí)間必須很短（“寂靜”的房間）。控制室的混響時(shí)間要相對(duì)短一些。而音樂收聲間的混響時(shí)間通常要視音樂類型而定。 一個(gè)房間的脈沖響應(yīng)（聲音取自一只爆炸的氣球），可以看到所有的獨(dú)立反射。

將聲音轉(zhuǎn)換為電平值（這樣可以以dB值讀取）

混響時(shí)間的頻率分析。信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過濾波器處理。在這個(gè)例子中低頻（63Hz）的混響時(shí)間已經(jīng)超過了限制，這個(gè)采樣取自一個(gè)用于聲音編輯的小房間。

通常而言，關(guān)鍵的問題在于混響時(shí)間隨頻率不同的變化。如果低頻的混響時(shí)間超出中頻太多，就會(huì)造成很大的困擾。在錄音棚和控制室里，一般低于125Hz的低頻混響時(shí)間達(dá)到中頻的1.5倍是可以允許的。不過，在搖滾樂現(xiàn)場(chǎng)則更傾向于低頻的混響時(shí)間與中頻相近。 下面是不同應(yīng)用下一般會(huì)采用的混響時(shí)間（500Hz下）：

應(yīng)用場(chǎng)合                  混響時(shí)間（秒）                   說明
人聲房間                   0.1 – 0.2                   房間不要太小。太小的房間會(huì)帶來像盒子似的聲音，并且總會(huì)存在低頻的問題（低頻過重）
控制室                       0.2 – 0.3                   如果你想要在控制室也演奏一些原聲樂器，那么混響時(shí)間也可以稍微再高一點(diǎn)
錄音間                       0.4 – 0.6
起居室                       0.4 – 0.5                   如果你的房間只有五個(gè)音箱和一把木椅子，那么混響時(shí)間很可能會(huì)超過這個(gè)數(shù)值
報(bào)告廳                       0.6 – 0.9                   既要保證語言的音量，也要保證其可懂度
影院                           0.7 – 1.0                   要保證均衡的回放音質(zhì)
搖滾樂現(xiàn)場(chǎng)（小型）0.6 - 1.6                   要有均衡的頻率響應(yīng)。房間容積在1.000 m3 至 10.000 m3.
劇院                           1.1 – 1.4
歌劇院                       大約1.6                     混響時(shí)間要讓歌唱聲有足夠的延音，但還要保證一定的可懂度
古典音樂大廳           1.8 – 2.2                   根據(jù)大廳的尺寸和音樂類型可有上下浮動(dòng)

混響時(shí)間的計(jì)算

T = 0.161 * V / A

T 表示混響時(shí)間，以秒為單位 V 表示房間的容積，以立方米為單位

A 表示房間總吸聲系數(shù)

總吸聲系數(shù)是根據(jù)房間內(nèi)每種材料的吸聲系數(shù)乘以該材料的總面積（平方米）得出。該公式適用于任何需要計(jì)算的聲音頻率。一般經(jīng)常采用的計(jì)算方式是使用從63到8kHz的八度帶通，或從50Hz到10kHz的1/3八度帶通。

如何得到合適的混響時(shí)間

房間內(nèi)總音量的大小和總的吸聲系數(shù)決定了混響時(shí)間。（見下文關(guān)于吸聲的段落）。應(yīng)當(dāng)知道的一點(diǎn)是，穿孔型吸聲材料是非常高效的——但只是在高頻端。這也是為什么需要很多的低頻吸聲來獲得整個(gè)頻段的自然混響。

2. 隔聲

隔聲也就是防止聲音從一個(gè)房間傳到另一個(gè)房間的方法。基本上要達(dá)到隔聲效果的唯一有效方式就是用厚重的墻和地板/天花板把房間密封起來。要想使相鄰兩個(gè)房間的隔聲更為有效，那么兩個(gè)房間之間不應(yīng)該有固定的連接部分。一般來說，這意味著每一個(gè)房間都是建立在同一地基上的兩個(gè)獨(dú)立封閉的盒子。

錄音間內(nèi)放置隔板、聲屏障等裝置的效果取決于屏障的尺寸。為了避免低頻衍射繞過屏障，屏障必須非常的大。而在實(shí)際情況中，還是建立封閉的房間更為容易。 有時(shí)候失敗的隔聲原因來自于地板（或舞臺(tái)）。為確保不會(huì)拾取到麥克風(fēng)本身的噪聲，麥克風(fēng)應(yīng)該安裝在防震架上以避免產(chǎn)生問題。

如何獲得良好的隔聲 低頻的隔聲唯一的辦法就是將聲源放置在獨(dú)立的房間內(nèi)。如果需要非常大的隔聲量，那么房間應(yīng)該有獨(dú)立的墻壁，每一面墻采用三層石膏板或類似的結(jié)構(gòu)制作。地板必須采取浮筑（floating）方式。 對(duì)于高一些的頻率（例如高于300-400Hz），可以通過聲屏障來獲得一些隔聲量。不過這樣做的效果是很有限的。如果只是在錄音間或舞臺(tái)上用于將樂器分隔開，采用聲屏障的方法可以避免直接聲竄入到相鄰樂器的拾音麥克風(fēng)中去。

3. 吸聲

我們通過使用吸聲材料的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)聲學(xué)的控制，比如控制混響時(shí)間。需要注意的是不同的材料對(duì)聲音各個(gè)頻段的不同作用效果。從技術(shù)上講，我們可以將吸聲系數(shù)界定為從0.00（完全沒有吸收，例如硬質(zhì)大理石表面，所有聲音都被反射）到1.00（例如敞開的窗，聲音傳出后不會(huì)有任何反射）。 通常而言，多孔吸聲體（泡沫，布料，礦棉，玻璃纖維等等）吸收較高的聲音頻率，并且吸聲效果很好，吸聲系數(shù)可以超過0.7。但是，如果多多孔吸聲材料安裝在與硬質(zhì)表面（墻面或地板）有一定距離（25至30cm）的位置，則吸聲范圍可以向下擴(kuò)招到100Hz。

多孔吸聲材料的吸聲曲線

共振吸聲材料（穿孔板，帶狹縫的墻壁等）對(duì)于中頻部分（200Hz至5kHz）有很好的吸聲效果。

共振吸聲材料的吸聲曲線

薄膜吸聲體可以作用于低頻吸聲。這類結(jié)構(gòu)可以成為建筑結(jié)構(gòu)的一部分：輕質(zhì)墻，窗，浮筑地板等等。這類吸聲體效果不會(huì)很高，吸聲系數(shù)范圍在0.2至0.3之間。不過，如果膜結(jié)構(gòu)是建筑的一部分，那么你可以獲得很大的吸聲面積。薄膜吸聲體放置在墻角處會(huì)獲得最大效果。

薄膜吸聲體的吸聲系數(shù)

如何得到正確的吸聲

首先要確定你需要吸收那些頻段的聲音，例如在整個(gè)聲頻段中的某一部分混響時(shí)間太長(zhǎng)，需要吸收一些。然后要選擇合適的吸聲體。記住無論吸聲裝置有多么新潮，我們需要的實(shí)際效果，因此在買這類產(chǎn)品的時(shí)候一定確保拿到可靠的參數(shù)說明。 

4. 聲反射

單次反射

單次反射是有害的。如果麥克風(fēng)同時(shí)拾取到直達(dá)聲音和一個(gè)單次反射聲，會(huì)造成梳狀濾波，即在整個(gè)頻譜范圍內(nèi)產(chǎn)生間隔的聲音加倍和聲音抵消。因此，單次反射永遠(yuǎn)是應(yīng)該杜絕的現(xiàn)象。 在控制室內(nèi)內(nèi)存在的各類反射（來自桌面和天花板）通常都會(huì)造成類似梳狀濾波的聲染色。雖然垂直反射一般很難被聽到，但過強(qiáng)的單次反射還是應(yīng)該避免的。 在錄音間或音樂廳，多次反射聲是散射聲場(chǎng)的一部分，它左右著聲音的走向，讓所有樂器都能被聽見。混響也可以視為多種反射聲的組合。
如何避免單次反射
過強(qiáng)的單次反射可用下面幾種方法解決： 在反射面采用吸聲材料 在反射點(diǎn)放置散射器 控制反射方向，使其不會(huì)進(jìn)入耳朵或麥克風(fēng)
在錄音時(shí)要適當(dāng)利用麥克風(fēng)的指向性原理，將麥克風(fēng)拾音的盲區(qū)指向反射聲來源方向。